Шероховатость поверхности

Преимуществом грубой или шерохо­ватой поверхности является увеличение площади для создания адгезионного со­единения, однако есть и недостаток та­кой поверхности — возможность захвата воздуха. Захват воздуха может значи­тельно снизить эффективное простран­ство для склеивания, в результате чего произойдет ослабление связи. Состав­ными элементами неровностей поверх­ности являются трещины и щели, поэто­му одним из требований, предъявляемых к адгезиву, является его способность за­текать в углубления на поверхности суб­страта.

Площадь поверхности шероховатого субстрата выше, чем гладкого, на боль­шей площади поверхности сможет обра­зоваться большее число связей. Если не­ровности поверхности будут иметь опре­деленное строение (морфологию), на­пример на поверхности субстрата будут присутствовать микроскопические под­нутрения, то прочность адгезии может усилиться за счет микромеханического сцепления.

Механизмы адгезии

Адгезионная связь может быть меха­нической, физической или химической, но обычно она представляет собой ком­бинацию этих видов связи.

Механическая адгезия

Простейшим видом адгезии является механическое сцепление компонентов адгезива с поверхностью субстрата. Эта адгезия образуется за счет присутствия таких неровностей поверхности, как уг-

Раздел I. Ортопедическое лечение больных при полной утрате зубов

лубления, трещины, щели, при развитии которых образуются микроскопические поднутрения.

Основным условием образования меха­нической адгезии является способность адгезива легко проникать в углубления на поверхности субстрата, а затем твердеть.

физическая адгезия

При близком контакте двух плоскостей образуются вторичные связи за счет ди-поль-дипольного взаимодействия между поляризованными молекулами. Величина возникших сил притяжения очень неве­лика, даже если они и обладают высоким значением дипольного момента или по­вышенной полярностью.

Величина энергии связи зависит от от­носительной ориентации диполей в двух плоскостях, однако обычно эта величина составляет не более 0,2 электрон-вольт. Это значение намного меньше, чем у первичных связей, таких как ионные или ковалентные, у которых энергия свя­зи обычно колеблется в пределах от 2,0 до 6,0 электрон-вольт.

Химическая адгезия

Если после адсорбции на поверхности молекула диссоциирует и затем ее функ­циональные группы, каждая в отдельно­сти, смогут соединяться ковалентными или ионными связями с поверхностью, то в результате образуется прочная адге­зионная связь. Такую форму адгезии на­зывают хемосорбцией, и она может быть по своей природе как ионной, так и ко-валентной.

Праймеры

Праймеры, подобно аппретам, пред­ставляют собой другую группу веществ, разработанных для усиления способнос­ти поверхности субстрата к адгезионно­му взаимодействию. Обычно праймеры используются в сочетании с адгезивами.

Типичным примером использования праймера является герметизация поверх­ности деревянного изделия перед покры-

тием клеем. Если она не будет загермети­зирована, адгезив может впитаться в по­ры изделия и на склеиваемой поверхнос­ти ничего не останется.

Существует множество примеров ис­пользования праймеров в стоматологии, в том числе фосфорная кислота, исполь­зуемая для травления поверхности эма­ли, множество кондиционеров для ден­тина, которые используются в сочетании сдентинными адгезивами. К сожалению, авторы многих стоматологических пуб­ликаций и учебников по стоматологии не видят разницы между аппретами и прай-мерами и часто заменяют один термин другим.

Заключение

Адгезия представляет собой сложное явление. Ее нельзя объяснить с помощью одной единственной модели. Образова­ние адгезионной связи зависит от мно­жества факторов, в редких случаях она обеспечивается каким-то одним меха­низмом.

Клиническое значение. В ортопедиче­ской стоматологии она дает возможность использовать новые материалы и техно­логии. Не существует такой области сто­матологии, в которой в той или иной сте­пени не использовались бы наши углуб­ленные представления о межмолекуляр­ном взаимодействии на границе раздела двух материалов.

Одной из основных проблем, возника­ющих при создании эластичных прокла­док для съемных зубных протезов, явля­ется вопрос прочного соединения под­кладки с поверхностью пластмассового базиса.

Успешное решение поставленной за­дачи может не быть достигнуто без учета химической природы соединяемых ма­териалов и без создания условий, обес­печивающих возможно более полное взаимодействие между молекулами эла­стичной подкладки и акрилового базиса.

Глава 10. Перебазировка пластиночных протезов

Повышение интенсивности взаимо­действия на границе раздела фаз, т.е. со­здание условий, при которых между мо­лекулами соединяемых поверхностей возникают более прочные связи, на наш взгляд, — наиболее универсальный спо­соб повышения адгезионной прочности. Одним из самых эффективных приемов повышения адгезионной прочности яв­ляется подбор специальных соединений (адгезивов), имеющих сродство к обоим субстратам (эластичная подложка и ба­зис) и содержащих различные по приро­де и реакционной способности функци­ональные группы.

В связи с вышеизложенным, в качестве адгезивов были исследованы следующие соединения: тстрабутоксититан (ТБТ), тетраэтоксисилон (ТЭС), продукт соко-инденсации акрилата с у-аминопропил-тиэтоксисиланом (ПАЭ), а также адгези-вы Wacer 6790 и UV 1860/120.

Исследуемые адгезивы в виде 6—10% растворов в органических растворителях, наносились кисточкой на заготовки (пластина шириной 25 мм) на основе пластмасс «Стом-Акрил», и после высы­хания в течение 10—15 мин при комнат­ной температуре на обработанные по­верхности наносился слой силиконовой композиции.

Пластмасса с нанесенной подкладкой выдерживалась под давлением в течение 5 мин, а после этого испытывалась на усилие отрыву (табл. 10.1).

Как видно из полученных экспери­ментальных данных, наиболее эффек­тивным адгезивом является ПАЭ, обес­печивающий высокую прочность связи пластмассы с силиконовой подкладкой.

Очевидно, высокая прочность связи в системе «пластмасса—силикон», дости­гаемая при использовании ПАЭ, обуслов­лена наличием в указанном адгезиве ак­тивных функциональных групп, способ­ных к взаимодействию как с непрореаги-ровавшими активными группами в сили-

коновой композиции (Si-H; SiCH=CH₂; SiOH), так и с кислородосодержащими группами поверхности пластмассы, со­единяя таким образом обе поверхности с образованием прочных химических связей.

Полученное адгезионное соединение обладает хорошей устойчивостью к воз­действию различных биологических сред, что является важным параметром, опре­деляющим эксплуатационные характери­стики протеза, находящегося в полости рта и контактирующего с различными биологическими средами (слюна, раз­личные жидкости и т.п.).

Так, после выдержки полученных съемных протезов в физиологическом растворе в течение 14 дней показатель усилия отрыва подкладки от пластмассо­вого базиса практически не изменился и составляет 8,6 МПа. При этом основ­ные физико-механические показатели эластичной подкладки (прочность и эла­стичность) также не изменяют свои зна­чения.

Вместе с тем у используемых в насто­ящее время отечественных подкладок для съемных зубных протезов на основе поливинилхлорида в процессе аналогич­ных испытаний (выдержка в физиологи­ческом растворе в течение 24 ч) наблю­дается значительное снижение физико-

Таблица 10.1 Влияние адгезива на прочность соединения подкладки с пластмассой

Раздел I. Ортопедическое лечение больных при полной утрате зубов

механических показателей: твердость увеличивается на 25%, эластичность снижается на 20%, что, очевидно, обус­ловлено «вымыванием» пластификатора из полимера при контакте с жидкими средами.

Таким образом, полученные экспери­ментальные данные позволили разрабо­тать силиконовую композицию для изго­товления эластичных подкладок марки ПЭС (подкладка эластичная, силиконо­вая), обладающих, по сравнению с ана­логичными изделиями (подкладка ПМС, Харьков), более высокими прочностны­ми показателями.

Для присоединения «ГосСил» к базису съемного протеза применяется раствор полибутилтитаната в Н-гептоне, а также разбавленный в растворителе силиконо­вый полимер или алкилсилановое связу­ющее звено.